Marin data och AI som hjälp i arbetet med klimatet och invasiva arter

– Det här är ett mångbottnat projekt som inte bara handlar om havet i sig, säger Yixin Zhang. Vi ser det även som en innovationsplattform där vi knyter ihop dataleverantörer, dataanalyser och havsdataexperter inom såväl akademi, industri och bland allmänheten. De personer som ingår i projektet har sinsemellan mycket olika kunskaper och det övergripande målet är att stärka Sverige när det gäller havsrelaterad data.

Invasiva arter en av projektets utmaningar

Arbetet inom Ocean Data Factory fokuserar på utmaningar kopplade till havet och hur hanteringen av olika sorters marin data kan bidra till att möta utmaningarna.

– En av utmaningarna kopplade till havet handlar om att förutse tänkbara invasiva arter, säger Yixin Zhang. Vi har nu avslutat den första cykeln av fyra inom projektet, där vi har arbetat med den så kallade mördarräkan, dikerogammarus villosus. Räkan är verkligen en mördare och den förändrar de lokala ekosystemen i haven.

Bild

Maskininlärning viktig för att få fram tänkbara scenarier

– Projektets första problemformulering handlade om att förekomst av mördarräkan har registrerats i flera floder i Västeuropa. Räkan har troligen hamnat i floderna via lastfartyg som färdats på de inre vattenvägarna från Svarta havet.

Den första forskningsfrågan i projektet blev därför: Kan maskininlärning och AI bidra till att förutsäga mördarräkans tänkbara utbredning i de delar av Östersjön som ligger vid Sveriges ostkust – områden som på många sätt skulle kunna vara en lämplig miljö?

Genom att använda den öppna data som har samlats in om mördarräkan och kombinera datan med olika typer av visualisering, har forskarteamet skapat en plattform där möjliga scenarier för räkornas rörelser presenteras.

Forskningsdata tillgänglig för alla

– Men när vi gör våra beräkningar av mördarräkornas tänkbara spridning är det inte bara för att ge ett underlag för experterna inom marin forskning, säger Yixin Zhang. En annan viktig sak är att öka medvetenheten hos allmänheten och sprida information, både om invasiva arter i sig men också om att stora mängder havsrelaterad data finns tillgänglig för vem som helst ta del av. Vi publicerar våra forskningesresultat på de öppna plattformarna GitHub och Kaggle. Vi vill engagera människor och för att göra det måste vi sänka tröskeln för dem, vilket vi gör genom att hålla informationen enkel och öppen. Det finns också en tävling på Kaggle om mördarräkornas invasion och alla är välkomna att delta.

Mångfacetterat projekt med stor relevans

Ocean Data Factory är ett tvåårigt projekt som finansieras av Vinnova och som består av fyra cykler. Studien av mördarräka var den första. I cykel nummer två ska projektet att med hjälp av bildanalys undersöka och identifiera marina arter som till exempel koraller.

Men projektets relevans har också många ytterligare dimensioner enligt Yixin Zhang.

– Det finns så många viktiga nivåer i det här, till exempel den politiska nivån. Många regeringar är oroliga för klimatförändringar och inte minst effekterna på havet. För att kunna skapa en bättre klimatpolitik och fatta rätt beslut behövs väl underbyggda fakta att luta sig mot. Det är där data från ett projekt som detta kommer in.

 

För att kunna skapa en bättre klimatpolitik och fatta rätt beslut behövs väl underbyggda fakta att luta sig mot. Det är där data från ett projekt som detta kommer in.

– En annan intressant nivå är innovationsperspektivet, som handlar om hur vi använder data och hur nya sätt att samarbeta bidrar till innovativa idéer. Jag tror att vi är fler än 20 parter i projektet, vilket innefattar Göteborgs universitet, Chalmers, RISE, SMHI och SLU och flera andra statliga institutioner. Vi behöver dela information och resurser och idéer och överbrygga det kunskapsgap som ofta finns mellan forskare i marina vetenskaper och forskare inom datavetenskap. Datavetare vet kanske inte alltid så mycket om havet, och för personer som främst arbetar med marina frågor kan AI och maskininlärning uppfattas som något ganska nytt.

Från Kina via Finland till Sverige

Yixin Zhang är ursprungligen från Kina och har en doktorsexamen i informationssystem från Hong Kong University of Science and Technology. Efter sin doktorsexamen arbetade Yixin först fyra år i Finland innan hon flyttade till Sverige och Göteborgs universitet för ungefär ett och ett halvt år sedan.

Yixin säger att hon inte visste särskilt mycket om marin data innan hon blev engagerad i projektet. Däremot visste hon mycket om öppen data och om hur informationsteknologi kan användas för att förändra människors kunskaper, förståelse och uppfattningar.

– Jag lär mig mer och mer om havet längs vägen, dels på grund av projektet i sig, men också på grund av mitt eget stora naturintresse. Jag älskar naturen helt enkelt.